| Forside | | Indhold | | Forrige | | Næste |

Kortlægning af dansk forskning på klimaområdet og forslag til styrkelse af indsatsområder

2 Ideer til særlige indsatsområder

2.1 Baggrund

Risikoen for at destabilisere det globale klima på grund af menneskeskabte aktiviteter har fået stærkt stigende opmærksomhed siden FN-mødet i Rio i 1992 om "Miljø og Udvikling". Herunder er energiområdet kommet særligt i fokus i forbindelse med bidraget til drivhuseffekten fra afbrændingen af fossile brændsler. Et stigende antal ressourcer anvendes internationalt til forskning vedr. klimaudviklingen, konsekvenser af ændringer i klimaet, muligheder for at imødegå disse klimaændringer og mulighederne for at tilpasse sig ændringerne.

Som det fremgår af oversigten i kapitel 1, gennemføres der også i Danmark en betydelig indsats vedr. klimaforskning i bred forstand. Det gælder både mere grundlæggende udforskning af klimaets karakteristiske parametre og fysiske sammenhænge, samt analysepræget forskning vedr. konsekvenserne af klimaændringerne og mulighederne for at reducere disse eller tilpasse sig til ændringerne.

Denne brede forskningsindsats danner grundlaget for opbygningen af et nationalt ekspertmiljø på området, hvilket har væsentlig betydning i forbindelse med de højere uddannelser i Danmark og ved skabelsen af et kvalificeret grundlag for de politiske beslutninger på området. Danmark har påtaget sig en række forpligtelser i forbindelse med arbejdet med at stabilisere det globale klima, således som det fx fremgår af Kyoto-aftalen og de efterfølgende aftaler om fordelingen af udledningen af drivhusgasser mellem de forskellige EU-medlemsstater.

På basis af Klimagruppens kortlægning af den danske klimaforskning har gruppens medlemmer ved et møde i december 2001 gennemført en generel debat med henblik på at definere særlige indsatsområder, som kan styrke den samlede danske forskning på området. I forbindelse med denne debat fremkom en række forslag til indsatsområder, som det var hensigten at belyse mere detaljeret ved et nyt møde i begyndelsen af 2002.

Det planlagte opfølgningsmøde blev imidlertid udsat, indtil den nye regerings stilling til Klimagruppens arbejde var afklaret. Dette er sket i løbet af sommeren 2002, hvorefter forslagene til nye indsatsområder blev behandlet ved et møde i Klimagruppen den 10. oktober 2002. De prioriterede forslag fra dette møde er efterfølgende blevet behandlet i Klimagruppen via e-mail, og den endelige redaktion er gennemført af Klimagruppens formand, professor Niels I. Meyer, i samarbejde med konsulent Jørgen Abildgaard (ECON) og fuldmægtig Jesper Gundermann (Miljøstyrelsen).

2.2 Forslag til særlige indsatsområder

Med de ressourcer, der har været til rådighed for afslutningen af arbejdet, har det ikke været muligt at udarbejde detaljerede projektbeskrivelser vedr. forslagene til særlige indsatsområder. De fremsatte forslag skal derfor betragtes som et første udspil, som forskningsrådene og de bevilgende myndigheder kan benytte som inspirationskilde ved en fremtidig udbygning af klimaforskningen. Listen er på ingen måde udtømmende, ligesom de står som enkelttiltag uden at være set i en eventuel tværfaglig national eller international sammenhæng.

På den baggrund indstiller Klimagruppen, at der foretages en overordnet , samlet vurdering af hvilke områder inden for klimaforskningen i bred forstand, der bør tilføres øgede bevillinger fra de statslige forskningsråd eller fra andre offentlige støtteordninger. Klimagruppens forskerrepræsentanter peger i den forbindelse på følgende særlige indsatsområder:

1. Klimaforskning med fokus på den nordatlantiske region
2. Tilpasning og sårbarhed i relation til natur og miljø
3. Emissionsforhold i jordbruget med henblik på reduktion af drivhusgasemissionen
4. Analyse af ekstreme hændelser i relation til drivhuseffekten
5. Udbygning af klimamodeller med fokus på feedback-processer
6. Langsigtet stabilisering af atmosfæriske drivhusgaskoncentrationer og mål for drivhusgasudledning
7. Klimaændringers indflydelse på vedvarende energi

I det følgende udbygges beskrivelsen af de enkelte indsatsområder.

2.2.1 Klimaforskning med fokus på den nordatlantiske region

Med betegnelsen den nordatlantiske region henvises til området nord for en ikke helt præcist angivet linie omkring 40-45 grader nordlig bredde. Men betegnelsen omfatter også landområderne Nordamerika (inkl. Grønland) og Europa (inkl. Svalbard) indtil Ural-bjergene. Herved dækker det brede begreb flere klimazoner fra subtropisk havområde i syd til arktisk klima i nord samt både maritimt og kontinentalt klima. I konkrete projekter vil der typisk ske en indsnævring af området.

Området er koblet dynamisk sammen via atmosfære- og havcirkulationen, udvekslinger hen over overfladen samt udløb af materiale, inkl. vand, fra landområderne. Klimaet i Nordatlantregionen og samspillet mellem natur og kultur må anses for at have stor generel interesse for et dansk klimaforskningsprogram, idet Danmark har ansvaret for monitering af vejr, klima og miljø i Grønland og Færøerne med tilhørende varslingspligt, ligesom Danmark i forvejen har et betydeligt engagement i området.

I det foreslåede indsatsområde vil der især blive fokuseret på klimatiske hændelser, der kan være afgørende også for det globale klima. Fx er der stor videnskabelig interesse omkring den såkaldte termohaline cirkulation (inkl. dannelsen af dybvand) og dens fremtidige udvikling, idet undersøgelser synes at tyde på, at den kan stoppe pludseligt med dramatiske effekter på klimaet. De nordligste dele af Atlanten er derved unikke, idet det kun er her, der sker dybvandsdannelse på den nordlige halvkugle.

Flere observationer tyder på, at den polare havis viger tilbage i forbindelse med den registrerede opvarmning. (Der er usikkerhed, om det er arealet eller tykkelsen, der mindskes mest). I de nordligste dele ses andre resultater af opvarmningen, fx den vigende permafrost, der ødelægger betingelserne for faunaen og bebyggelser.

Mange forskningsresultater indikerer, at eventuelle klimaforandringer som følge af øgede mængder af drivhusgasser i atmosfæren vil slå hurtigst og mest markant igennem på høje breddegrader. Systemets følsomhed er størst her. Udveksling af gasser samt partikler mellem luft og hav er af stor interesse i Nordatlanten, idet forureningsstoffer fra de industrialiserede egne ofte skal transporteres hen over det åbne ocean, før de når til polar-arktikegnene.

I Nordatlantregionen er befolkningstætheden på de højere breddegrader større end andre steder. Frygten for, at eventuelle forandringer i ozonlaget (herunder sådanne der kan relateres til klimatiske begivenheder) kan slå igennem på høje nordlige breddegrader ligesom over Antarktis, medfører en øget almen interesse for at få sikrere oplysninger om en mulig fortsat ozonnedbrydning.

En betydelig del af variabiliteten i vejret/klimaet i Europa/Asien kan tilskrives NAO’en (Nord-Atlantiske Oscillation), som fremstår i klimadebatten som en af de mest betydningsfulde atmosfæriske strukturer på den nordlige halvkugle. Meget vejr formes over Nordatlanten og bevæger sig østover, ind over Nord- og Vesteuropa. Vejr med mere vedvarende vinde fra vest om vinteren har præget klimaet de sidste 15 år i dette område. I samme periode har der været et markant skift i NAO’en til en vedvarende høj-indeks situation. Det hermed forbundne mildere klima i Nord- og Vesteuropa om vinteren har forårsaget væsentlige forandringer i fx vækstsæsonens længde, fremskyndelse af starten af vækstperioden og flere lignende forandringer.

Der lægges op til et tværfagligt delprogram/-projekt, som kan inkludere følgende emneområder:

1. Flere og bedre data fra området, såvel direkte meteorologiske og proxy data (herunder udnyttelsen af data fra de palæoklimatiske biblioteker som iskapper og hav- og søbunde) med tilhørende analyser. Emnet omfatter palæoklimatiske undersøgelser. Inkluderet er også studier af identifikationen/påvisningen af klimaforandringer. Høj-kvalitet og lange tidsserier er stikord i denne sammenhæng.
     
2. Studier af processer, herunder udvekslinger (gasser/partikler og energi) og koblinger mellem hav, land og atmosfære, eksemplificeret ved fx NAO’en. Dette emne omfatter også effektstudier (på økosystemerne).
     
3. Koblingen af klimaet i regionen til det globale system, fx via modellering.
     
4. Tværgående studier (eksempelvis samspillet mellem kultur og klima i relation til nordboernes skæbne).

Der er i Danmark et betydeligt potentiale for en symbiose mellem flere naturvidenskabsgrene i udforskningen af Nordatlanten. Der eksisterer allerede en relevant dansk ekspertise, der kan være udgangspunkt for en udvidelse af forskningsindsatsen. Ekspertisen findes inden for flere fagområder, hvilket fremmer en indsats på højt niveau, også med hensyn til det tværfaglige aspekt.

2.2.2 Tilpasning og sårbarhed i relation til natur og miljø

Generel problemstilling

Endnu er vores viden kun baseret på fragmenteret forskning, men der er - som det er fremgået - en voksende erkendelse af, at klimaproblematikken skal ses under en helhedssynsvinkel med inddragelse af muligheder for tilpasning til både naturlige og menneskeskabte klimaændringer, hvor også andre miljøbelastninger kan spille en væsentlig rolle. Kun gennem en langsigtet overordnet planlægning kan man effektivt afbøde skadelige virkninger og udnytte eventuelle fordele. Samtidigt skal det tages i betragtning, at ændringer i klimaet og vores tilpasning til ændringerne kan påvirke udsendelsen af drivhusgasser. Spørgsmål i relation til land- og skovbrug er under behandling, men når det gælder naturen er situationen mindre afklaret.

Danmarks sårbarhed over for de forventede temperatur- og nedbørstigninger er især knyttet til problemet med næringsstofbelastningen af søer, vandløb, fjorde og havområder. Det marine miljø og naturen i havet er sårbare over for såvel den øgede udvaskning af næringsstoffer som den øgede ferskvandsafstrømning. I relation til vandstandsstigninger er der problemer af forskellig type. Kystnær infrastruktur (havne, kloakker etc.) skal planlægges langsigtet. Mere kontroversielt er det, at man i de kommende år vil stå over for en række valg mellem at fastholde en nuværende kystlinie med kunstige midler og at lade en naturlig kystlinie rykke ind i landet - et valg mellem kystbeskyttelse og naturbeskyttelse.

I visse tilfælde er en indgriben dog umulig. Fx har det vist sig, at ændringer i vindklimaet kan medføre ændrede trækruter for ænder og gæs. Det betyder, at vi i alle tilfælde kan få besvær med at bevare de bestande, vi kender i dag. Generelt bør man derfor se i øjnene, at den hidtidige naturbeskyttelse, der i mange henseender har været orienteret i retning af bevaring, må erstattes med en hjælp til udvikling tilpasset et klima i forandring, selvom det kan betyde nye arter og naturtyper. En nøglekompetence kan her kaldes "Naturforandringsrådgivning". Selvom Wilhjelmrapporten kun perifert berører klimaproblematikken er en række af dens anbefalinger om "En rig natur i et rigt samfund" relevante ved at sigte mod en robust natur gennem etablering af større sammenhængende naturområder forbundet med brede korridorer, samt naturovervågning og planlægning af naturkvalitet.

Lige så vigtig som de konkrete klimaproblemer er den måde, de angribes på. På alle planer er der en risiko for, at kendte konflikter mellem forskellige samfundssektorer forstærkes. En rationel problemløsning kræver derfor smidighed og nytænkning. Under forudsætning af at den globale opvarmning ikke medfører drastiske ændringer i dybvandsdannelsen i Nordatlanten, vil Danmark ved passende, langsigtet planlægning relativt let kunne tilpasse sig klimaændringer af den størrelse, man kan forvente i dette århundrede. De alvorligste problemer kan derfor blive socioøkonomiske og politiske i relation til en omgivende verden, som kan blive væsentligt ringere stillet. I den forbindelse kan det blive nødvendigt at revurdere det fremtidige behov for katastrofehjælp og vores støtte til U-lande.

Tilpasning til klimaændringer med fokus på skovbrug og landbrug

Der er mange ubesvarede spørgsmål vedrørende klimaændringernes påvirkning af økosystemernes indhold og funktion i det åbne land og skovene. Der er to hovedspørgsmål, som i kraft af den nuværende og historiske arealanvendelse og den store fokus på kvalitet af grundvand og overfladevand, har særlig relevans for det danske samfund:

	Klimaændringernes direkte og indirekte påvirkning af produktionen af fødevarer og træ. Direkte gennem påvirkning af planternes vækstprocesser, og indirekte gennem påvirkning af næringsstofkredsløb samt forekomst af ukrudt, sygdomme og skadedyr.
	Klimaændringernes påvirkning af miljøgoder fra skov og landskab, såsom rent drikkevand, binding af kulstof og kvælstof i dyrkningssystemet samt biodiversitet i naturlige og dyrkede økosystemer. Betydningen for pesticidanvendelse og pesticidudvaskning er også meget relevant i denne sammenhæng.

Når der foreligger tilstrækkelig viden omkring disse spørgsmål, er der endvidere et stort behov for at forske i, hvorledes man bedst kan tilpasse driften i land- og skovbrug, således at eventuelle skadevirkninger mindskes, og nye potentialer udnyttes bedst muligt.

Vore naturlige og seminaturlige økosystemer vil være særligt sårbare overfor ændrede klimatiske vilkår, fordi de i større grad end dyrkede økosystemer er afhængig af de naturgivne vilkår, og ofte er tilpassede særlige jordbunds-, klima- og næringsstofforhold. Hvis klimaet ændres vil balancen mellem disse vilkår ændres og kan medføre store ændringer i økosystemernes struktur, dynamik og funktion. Hidtidige undersøgelser har for eksempel vist, at heder, som er tilpasset lav næringsstof-tilgængelighed (eet ord på dansk), trues af ændringer i plantesammensætning, når tilførslen af kvælstof fra omgivende landbrug øges, og at dette pres øges yderligere ved et varmere klima pga. øget næringsstof-frigivelse(eet ord på dansk) i jorden. Hederne vil således være under øget pres mod omdannelse til græsarealer under et varmere klima. Derudover påvirker både nedbør og øget temperatur risikoen for insekt- og sygdoms-angreb(uden bindestreg) i disse sårbare økosystemer. Klimaændringer kan således få stor betydning for biodiversiteten og stabiliteten i vore sårbare naturlige økosystemer, herunder beskyttelse af sjældne dyr og planter, og dermed føre til tab af vigtige naturtyper eller ændre disse økosystemers rekreative værdi og betydning for vores kulturarv.

Indenfor skovbrug kan klimaændringerne især forventes at skabe problemer for nogle af træarternes sundhed og stabilitet. Da det tager op til 120 år at producere visse træprodukter, er det ikke som i landbruget muligt løbende at skifte afgrøde i takt med en ændring i klimaet. Flere af vores hjemmehørende skovtræer, fx eg, har en sydlig udbredelse og kan derfor drage fordel af klimaændringen. Til gengæld vil klimaændringerne ramme rødgran hårdt, da den dårligt tåler varme vintre, tørre somre og storm. Det er en alvorlig trussel, da rødgran er den vigtigste træart i dansk skovbrug og dækker en tredjedel af det danske skovareal. Selv om der i disse år sker et skift mod anvendelse af andre træarter, betyder den lange omdriftstid, at vi i de næste 100 år stadig vil have meget store arealer med rødgran. Et mindsket stabilitet af en stor andel af skovene vil have både alvorlige økologiske og socioøkonomiske konsekvenser. Mindsket stabilitet kan betyde sammenbrud af skoven og dermed føre til tab af bundet kulstof samt kvælstof, der udvaskes til grundvandet. Derudover kommer de rent økonomiske tab forbundet med dårlig sundhedstilstand samt konsekvenser for rekreation og produktion.

Jordens store pulje af organisk bundet kulstof (C) og plantenæringsstoffer spiller en altafgørende rolle for jordens dyrkningsegenskaber, både de fysiske, kemiske og biologiske. Mange danske jorde har været opdyrket i flere hundrede år, men udviser alligevel fortsat et fald i indhold af organisk stof. Særlige bedriftstyper, dyrkningsstrategier eller ændringer i arealanvendelsen, herunder skovrejsning og græsmarker, kan dog resultere i et stigende indhold af organisk stof. Klimaændringer vil på flere måder kunne påvirke jordens pulje af organisk stof:

	Den stigende CO2 koncentration i atmosfæren vil øge den potentielle planteproduktion og hermed mængden og kvaliteten af det organiske stof, som tilføres jorden.
	Stigende temperatur vil øge omsætningshastigheden af tilført organisk stof og organiske gødninger. Især vil stigende vintertemperatur kunne øge risikoen for tab ved udvaskning.
	Stigende nedbør eller tørke vil ændre jordens vandforhold og dermed påvirke omsætning og mineralisering og ændre risikoen for tab af mobilt nitrat N ved udvaskning i vinterhalvåret. Muligvis kan øget nedbør i kombination med øget temperatur også føre til en større emission af drivhusgassen lattergas (N2O).

Et varmere klima vil kunne føre til en større udbredelse af ukrudtsarter, som i dag primært kendes fra Storbritannien og Centraleuropa. Erfaringer og forsøg har vist, at effekten af herbicider generelt er bedre i de skandinaviske lande end længere mod syd, hvilket kan hænge sammen med et mere favorabelt konkurrenceforhold mellem afgrøde og ukrudt. Det må tilsvarende forventes, at nye patogener inden for svampesygdomme vil kunne optræde som alvorlige skadevoldere i Danmark. De fleste skadedyr i både land- og skovbrug vil blive mere betydende under et varmere klima på grund af en nedsat generationstid. Herudover er det sandsynligt, at især mildere vintre vil kunne føre til, at nye skadedyrsarter kan brede sig til Danmark. Et bedre kendskab til arternes overvintringsbiologi er nødvendigt. Pesticiders nedbrydning i jord er blandt meget andet afhængig af temperatur og jordens vandindhold. Anvendelse af større mængder pesticider vil kunne påvirke mængden af pesticidrester i jorden og grundvandet.

Forskningen skal give grundlag for tilpasning til klimaændringerne for at undgå tab eller reduceret udbud af de ovennævnte samfundsgoder fra land- og skovbrug. Der er behov for tilpasning på både kort og langt sigt, som også tager højde for den herskende usikkerhed vedr. klimaændringernes retning og størrelse. På kort sigt må den nuværende driftsform tilpasses, så skadevirkninger mindskes og uudnyttede potentialer udnyttes. På langt sigt drejer det sig for skovens vedkommende bl.a. om at undersøge hvilke træarter, der har størst mulig klimatisk fleksibilitet. Det kan sandsynligvis opnås ved at satse på træarter med stor genetisk variation og dermed stor tilpasningsevne. Inden for landbruget er der især brug for at undersøge, hvordan et muligt øget produktionspotentiale udnyttes bedst muligt, uden at det omgivende miljø belastes yderligere. Indenfor de naturlige og seminaturlige økosystemer er der navnlig brug for at undersøge interaktioner mellem klimaændringerne og drift- og plejemæssige aktiviteter, for derigennem at kunne anvise drifts- og plejetiltag, som kan dæmpe eller modvirke de klimabetingede effekter. Der er samtidigt et stort behov for at få integreret disse tilpasningsmekanismer med de bestræbelser, der er for at reducere jordbrugets udledning af drivhusgasser. Det er væsentligt, at studierne af tilpasningsmekanismer vurderes i forhold til samfundsøkonomisk indsats samt eksisterende lovgivning og regulering inden for jordbrugs- og miljøområdet, så der skabes et målrettet grundlag for en løbende justering af reguleringen af landbrug, skovbrug og naturområder i Danmark.

2.2.3 Emissionsforhold i jordbruget med henblik på reduktion af drivhusgasemissionen

Regeringens klimastrategi Klima 2012 anbefaler nærmere undersøgelser af mulighederne for at nedsætte emissionen af drivhusgasser fra landbruget samt mulighederne for at binde kulstof ved ændrede driftsformer i land- og skovbrug.

Som et led i opfølgningen af Klima 2012 er der primo 2001 udarbejdet en oversigt over emissionen af metan og lattergas fra landbruget (DJF rapport nr. 48, 2001). Der peges i denne sammenhæng på betydelige usikkerheder vedr. kvantificeringen af denne emission, men også på at emissionen er blevet reduceret betydeligt siden 1990, især som følge af gennemførelse af Vandmiljøplanen og stigende effektivisering i produktionen.

Der har ikke hidtil været nogen samlet dansk forskningsindsats vedrørende jordbrugets emission og binding af drivhusgasser, og der er således kun et meget sparsomt grundlag for at vurdere såvel emissionernes størrelse som mulige tiltag til reduktion af disse. Den hidtidige noget spredte forskning vedrørende drivhusgasser har haft karakter af følgeforskning i forskningsprogrammer med andet hovedsigte. Desuden er der gennemført enkeltstående forskningsprojekter. I de eksisterende danske forskningsmiljøer findes dog således en forskningskompetence, som vil kunne udnyttes til at sikre hurtig fremdrift i en forskningsindsats på dette område.

Kyoto-aftalen åbner mulighed for at netto-binding af CO₂-kulstof i terrestriske miljøer (jord og vegetation) kan medregnes som en CO₂-reducerende foranstaltning. I Danmark har disse aspekter dog ikke været tilstrækkeligt undersøgt til at kunne dokumentere effekten af ændrede driftsformer. Der er derfor også i relation til de internationale forhandlinger behov for en bedre viden om potentialet for nettobinding af kulstof i jordbruget. FSL udarbejdede i år 2000 i samarbejde med DJF og KVL et forslag til et forskningsprogram vedr. lagring af kulstof i landbrug og skovbrug. Landbruget og skovbruget har på dette område i kraft af disse sektorers bioproduktion en mulighed for at bidrage positivt til løsning af et globalt miljøproblem.

Der er derfor et markant behov for at etablere en større samlet indsats, omfattende både land- og skovbrug. Forskningsindsatsen skal omfatte muligheder for at reducere nettoudledningen af drivhusgasser, herunder emissionen af metan og lattergas, energiforbrug, fortrængning af fossil energi og lagring af kulstof i jord og vegetation. Speciel vægt bør lægges på at opnå en større viden om emission af metan og lattergas samt kulstoflagring i jord, idet den eksisterende viden herom er mangelfuld og behæftet med store usikkerheder. Desuden bør der lægges vægt på at belyse jordbrugets muligheder for at reducere/substituere samfundets forbrug af fossil energi og den dermed forbundne emission af CO₂.

Indsatsen bør således have følgende overordnede formål:

	At forbedre det faglige grundlag for opgørelse af jordbrugets emission af drivhusgasser.
	At analysere og videreudvikle jordbrugets muligheder for 1) at reducere emissionen af metan og lattergas, 2) at øge kulstoflagringen i jord og vegetation, samt 3) at reducere/substituere brug af fossil energi i det omgivende samfund.
	At kvantificere potentialer for reduktion og omkostninger forbundet med implementering af tiltag.

Forskningsindsatsen kan opdeles i fem hovedområder. For hver indsats er anført elementer, der bør indgå i den enkelte forskningsindsats.